10.14489/td.2025.11.pp.017-027

2025, 11 ноябрь (November)

DOI: 10.14489/td.2025.11.pp.017-027

Соколова А. Г., Балицкий Ф. Я., Ширман А. Р.
ЛОКАЛИЗАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ВИБРОРЕАКТИВНОСТИ МАШИН ПО ДАННЫМ МНОГОМЕРНОГО S-ДИСКРИМИНАНТНОГО АНАЛИЗА
(с. 17-27)

Аннотация. Рассмотрены результаты вибромониторинга и локализации источников повышенной виброреактивности машинного оборудования при развитии деградационных процессов с использованием метода S-дискриминантного анализа вибрации. Предлагаемый метод базируется на результатах параллельного узкополосного дискриминантного анализа клиппированных по амплитуде вибрационных сигналов на любом периоде эксплуатации оборудования. Целью данной работы является поиск параметров полосовых фильтров при S-дискриминантном анализе абсолютной корпусной вибрации машины, обеспечивающих условия локализации диапазонов частот повышенной реактивности вибрации для раннего обнаружения отклонений от нормального функционирования оборудования и первичной идентифи-кации эксплуатационных повреждений. Приведен пример практического использования метода многомерного дискриминантного анализа вибрации в узких полосах частот для обнаружения признаков эксплуатационных повреждений газотурбинного двигателя типа ПС-90 на более раннем этапе, чем при стандартном подходе. Показана несостоятельность использования интегральных, достаточно широкополосных энергетических характеристик вибросигнала типа среднеквадратического значения и других, в том числе и S-дискриминантов в широкой полосе частот, в качестве критерия оценки технического состояния узлов сложного машинного оборудования типа компрессоров, турбин, редукторов, насосов и других высокооборотных машин.

Ключевые слова: машинное оборудование, вибромониторинг, диагностика, виброреактивность, локализация источников, дискриминантный анализ.

Sokolova A. G., Balitsky F. Ya., Shirman A. R.
LOCALIZATION OF SOURCES OF VIBRATION REACTIVITY OF MACHINES ACCORDING TO MULTIDIMENSIONAL S-DISCRIMINANT ANALYSIS
(pp. 17-27)

Abstract. This publication discusses the results of vibration monitoring and localization of machinery increased vibration reactivity sources due to its degradation processes using the S-discriminant vibration analysis method. The proposed method is based on the results of parallel narrow-band discriminant analysis of amplitude-clipped vibration signals during any period of equipment operation. The purpose of this work is to select frequency bands for the S-discriminant analysis of machine case vibration, providing conditions for localization of frequencies of increased vibration reactivity for early detection of deviations from the normal functioning of equipment and identification of operational damages of components. The paper shows the inconsistency of using integrated, sufficiently broadband energy characteristics of vibration signal type of root mean square (RMS) and other parameters, like S-discriminants in a wide frequency band, as a criterion for assessing the technical condition of components of complex machinery such as compressors, turbines, gearboxes, pumps and other high-speed machines. An example of the practical use of the multidimensional discriminant vibration analysis method in narrow frequency bands is given to detect signs of operational damage to a PS-90 type gas turbine engine at an earlier stage than with the standard approach.

Keywords: machinery, vibration monitoring, diagnostics, vibration reactivity, locali-zation of sources, discriminant analysis.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

А. Г. Соколова (ФГБУ науки Институт Машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН), Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Ф. Я. Балицкий, А. Р. Ширман (ООО «СПЕКТР ИНЖИНИРИНГ», Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

A. G. Sokolova (Mechanical Engineering Research Institute named after A. A. Blagonravov of Russian Academy of Sciences (IMASH RAN), Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
F. Ya. Balitsky, A. R. Shirman (LLC “Spectrum Engineering”, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. ГОСТ Р ИСО 13373-1‒2009. Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный контроль. Часть 1. Общие методы. М.: Стандартинформ, 2010. 47 с.
2. ГОСТ ИСО 10816-3‒2002. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 3. Промышленные машины номинальной мощностью свыше 15 кВт и номинальной скоростью от 120 до 15 000 мин–1. М.: Стандартинформ, 2010. 16 с.
3. ГОСТ 32106‒2013. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Контроль состояния и диагностика машин. Вибрация центробежных насосных и компрессорных агрегатов. М.: Стандартинформ, 2014. 17 с.
4. Балицкий Ф. Я., Барков А. В., Баркова Н. А. и др. Вибродиагностика // Неразрушающий контроль: справочник: в 8 т / под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 7: в 2 кн. Кн. 2. 2-е изд., дораб. М.: Машиностроение, 2006. 829 с.
5. Соколова А. Г., Балицкий Ф. Я., Сизарев В. Д. Особенности вибромониторинга состояния машинного оборудования с использованием S-дискриминантов // Контроль. Диагностика. 2020. Т. 23, № 10(268). С. 4 – 11. DOI: 10.14489/td.2020.10. pp.004-011
6. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: пер. с англ. М.: Мир, 1989. 540 с.
7. Sawalhi N., Randall R. B. The Application of Spectral Kurtosis to Bearing Diagnostics // Proceedings of ACOUSTICS 2004, Gold Coast, Australia, 3 ‒ 5 November 2004. Gold Coast, 2004. P. 393 ‒ 398.

Eng

1. Federal Agency on Technical Regulating and Metrology. (2010). GOST R ISO 13373-1-2009. Monitoring and diagnostics of machines. Vibration monitoring. Part 1. General methods. Standartinform. [in Russian language].
2. Federal Agency on Technical Regulating and Metrology. (2010). GOST ISO 10816-3-2002. Vibration. Monitoring of machine condition by vibration measurements on non-rotating parts. Part 3. Industrial machines with nominal power above 15 kW and nominal speeds between 120 and 15 000 rpm. Standartinform. [in Russian language].
3. Federal Agency on Technical Regulating and Metrology. (2014). GOST 32106-2013. Equipment condition monitoring of hazardous production facilities. Condition monitoring and diagnostics of machines. Vibration of centrifugal pump and compressor units. Standartinform. [in Russian language].
4. Balitskiy, F. Y., Barkov, A. V., Barkova, N. A., et al. (2006). Vibration diagnostics. In V. V. Klyuev (Ed.), Nerazrushayushchiy kontrol: spravochnik [Nondestructive testing: A handbook] (Vol. 7, Book 2, 2nd ed.). Mashinostroenie. [in Russian language]
5. Sokolova, A. G., Balitskiy, F. Y., & Sizarev, V. D. (2020). Features of vibration monitoring of the condition of machine equipment using S-discriminants. Kontrol. Diagnostika, 23(10), 4–11. [in Russian language]. https://doi.org/10.14489/td.2020.10.pp.004-011
6. Bendat, J., & Piersol, A. (1989). Applied analysis of random data (V. I. Gordin, Trans.). Mir. (Original work published 1986).
7. Sawalhi, N., & Randall, R. B. (2004, November 3–5). The application of spectral kurtosis to bearing diagnostics [Paper presentation]. Proceedings of ACOUSTICS 2004, Gold Coast, Australia.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2025.11.pp.017-027

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2025.11.pp.017-027

and fill out the form